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文檔簡介
1、1995年攻讀(gngd)碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試題直徑(zhjng)100mm的蒸汽管道(gundo),絕熱層外徑250mm,若絕熱層內(nèi)外璧溫度均不變而改用新的絕熱材料(已知導(dǎo)熱系數(shù)=/2,單位體積價格=2)。問價格相同時,但位管廠的熱損失變化是多少?兩個表面黑率的平行平板,其溫度分別為與。板間輻射換熱,熱在中間插入一塊厚,導(dǎo)熱系數(shù),表面黑率的平板,問熱流有什么變化?空氣在方管內(nèi)作強(qiáng)迫對流紊流時,若流量增加一倍,問對流換熱系數(shù)變化多少?壓力損失多少?(阻力系數(shù)與雷諾數(shù)無關(guān))設(shè)計一個采用瞬態(tài)導(dǎo)熱理論測試材料熱物性(如導(dǎo)熱系數(shù)a)的實驗裝置。說明其工作原理與測試方法。用裸露熱電偶測量管中的氣流溫
2、度,熱電偶讀數(shù)=170,已知管壁溫度=90,氣流對熱接點的對熱換熱系數(shù)=50,接點表面黑率=0.6,試確定氣流的溫度。若考慮熱電偶導(dǎo)熱的影響,則真實的溫度應(yīng)有何變化?流量為的907kg/h水,通過長4.6m的鋼管,水溫16升高至49,鋼管內(nèi)壁溫度66。求鋼管的內(nèi)徑。溫度 2059.91.0067.023061.80.8055.424063.50.6594.31水的物性:1996年傳熱學(xué)研究生入學(xué)考試(r xu ko sh)請設(shè)計一個存放液氮的金屬容器,附上簡圖并加以說明(shumng)(按傳熱學(xué)原理)導(dǎo)熱(dor)微分方程的推導(dǎo)過程與條件請說明并比較換熱器計算中的平均溫壓與傳熱單元數(shù)法。長銅導(dǎo)
3、線置于溫度為的空氣中,已知導(dǎo)線的電阻值為,密度為,比熱,直徑為2.2mm,問當(dāng)為8A的電流通過及對流放熱系數(shù)時,該導(dǎo)線的初始溫升及其時間常數(shù)是多少?流量為的水在直徑為50mm的管內(nèi)作強(qiáng)迫對流換熱,管內(nèi)表面溫度為50。試問水由25加熱到35需要多長的圓管? 水的物性2059.91.0067.023061.80.8055.424063.50.6594.31由表面1與表面2兩平行黑體表面組成的空腔,內(nèi)有空氣流過,進(jìn)出口空氣的平均溫度為27,空氣與熱壁的對流換熱系數(shù)為50W/,空腔是窄通道。表面1外側(cè)絕熱,表面2的溫度為127,平均厚度,。其外側(cè)被高溫流體加熱,問表面3的穩(wěn)態(tài)溫度是多少?1231997
4、年傳熱學(xué)研究生入學(xué)考試(r xu ko sh)簡答題無限大平板在穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱時,有以下不同的溫度分布曲線(qxin)。已知平壁的導(dǎo)熱系數(shù)為常數(shù),試列出滿足圖示曲線的其他條件: (1) (2) (3)91 空氣(kngq)橫掠圓管時,對流換熱的實驗關(guān)聯(lián)式為:,當(dāng)流速為零時,對流換熱量是否為零?為什么? 3兩塊大平板中間放置第三塊平板,可起到減少輻射傳熱的作用,故稱第三塊板為遮熱板。問:(1)遮熱板位置移動,不在正中間,遮熱板的效果是否受影響?(2)如果遮陽板兩表面的黑度不同,板的朝向會不會影響遮熱效果?(3)若遮熱板是有一定厚度的非金屬(jnsh)板,與金屬遮熱板比較,其遮熱效果可能有怎樣的變化?、
5、4.有一冷油器,用冷卻(lngqu)水冷卻變壓器油,實驗測得其傳熱系數(shù)K有如圖所示的特性,問:(1) 該換熱器的主要(zhyo)熱阻在哪一側(cè)?(2)如果兩種流體流速相差不多,你認(rèn)為流體甲是水還是油?為什么?K流體乙的流速進(jìn)口溫度不變流體甲的流速進(jìn)口溫度不變流體甲的流速流體乙的流速K二有一根半徑為r的發(fā)熱長細(xì)圓桿,單位體積發(fā)熱量,導(dǎo)熱系數(shù)為 。細(xì)桿的側(cè)面和右端面溫度為的流體對流換熱 ,對流換熱系數(shù)為h 。 左端面的熱流密度q已知。試列出桿內(nèi)溫度變化微分方程式既單值性條件(不必求解)。h. rLq三進(jìn)口溫度為95的熱水0.2m/s 的速度在外徑為46mm內(nèi)徑為40 mm長度為100m的直管內(nèi)流過。
6、管壁的導(dǎo)熱系數(shù)為 管外包導(dǎo)熱系數(shù)為的保溫材料,若要求熱水輸送管出水口的溫度不低于85 保溫層的外表面溫度為50 保溫層的厚度至少為多厚?水的物性(w xn)T/80971.84.19567.40.3652.2190965.34.20868.00.3261.95100958.44.22068.30.2951.75四,壁溫為300k的大房間內(nèi),放置(fngzh)有直徑為=200mm 圓盤電加熱器1,其上方(shn fn)有一直徑為=400mm 的半球罩。圓盤的底部和側(cè)面被良好保溫。已知如圖盤的表面溫度為1000k黑度為 =0.9. 半球罩的表面溫度為600k,=0.5.不計對流換熱求穩(wěn)定狀態(tài)下電熱
7、器的所需的電功率,并畫輻射網(wǎng)絡(luò)圖。(半球外側(cè)不參與換熱) 加熱器21五某板式換熱器一側(cè)為被冷卻的油,其質(zhì)量流量 每小時10000。進(jìn)口溫度,冷卻水在傳熱面的另一側(cè)流動,進(jìn)口溫度為,其質(zhì)量流量 每小時3000,兩種流體逆向流動。已知其傳熱系數(shù),如忽落換熱器的散熱損失,求所需的傳熱面積,并畫出兩種流體沿傳熱面積的溫度變化圖。3 2 41yx六求壁面內(nèi)直角處節(jié)點A的節(jié)點方程。壁面外表面與流體(lit)(溫度為)對流(duli)換熱,換熱系數(shù)為,壁面有內(nèi)熱源(ryun),內(nèi)熱源強(qiáng)度,壁面按二維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題處理。(方程式不必整理)1998年攻讀碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試題一、簡答題1、簡述數(shù)Bi的意義。在
8、物體非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過程中,和兩種情況對物體溫度分布有什么影響?為什么?2、室內(nèi)有兩塊水平放置,面積很大的平板組成間隙很小的夾層。上下表面維持在恒溫和,且,故有熱流量從上平板傳給下平板,分析此熱量傳遞過程,并寫出穩(wěn)態(tài)傳熱的計算。3、氣體在直管內(nèi)強(qiáng)迫對流換熱,在水平管外自然對流。蒸汽在垂直管外表面凝結(jié)換熱,這三種換熱過程中,管長對換熱輕度的影響有何不同?為什么?4、家利用平底鋁鍋燒開水,爐火溫度遠(yuǎn)高于鋁所耐受的高溫,為什么鋁鍋不會燒壞?試解釋(jish)其原因。如鋁鍋低的熱流密度為2000,你能否采用一些數(shù)據(jù),演示性地估計一下(yxi)清潔鋁鍋內(nèi)外表面的溫度(數(shù)據(jù)應(yīng)盡量合理)。5、有一塊(y kui)
9、厚為的無限大平壁,兩側(cè)的流體溫度分別為和,對流換熱系數(shù)分別為和和,平壁導(dǎo)熱系數(shù)為常數(shù),使這對下列條件,分別畫出熱流體到冷流體的溫度分布曲線。 ; , ,內(nèi)流熱源強(qiáng)度Q=0 = ; 有均勻內(nèi)流熱源強(qiáng)度Q06兩相互輻射的表面被第三個絕熱表面包圍時, 絕熱表面的存在與否,對凈輻射換熱有何影響?絕熱表面的黑率大小,對有何影響?絕熱表面的表面面積大小,對有何影響?二、有一由導(dǎo)熱系數(shù)分別為和的不同材料組成的復(fù)合長桿,求兩材料的平直交接面上A點的差分方程(不必整理)。 已知長桿橫截面為直徑d的圓截面,溫度為的流體橫向掠過長桿。對流換熱系數(shù)為,假設(shè)長桿內(nèi)導(dǎo)熱按軸向一維穩(wěn)態(tài)處理,靠近節(jié)點溫度用和表示,桿內(nèi)無內(nèi)熱
10、流。 SHAPE * MERGEFORMAT 三、一個功率為1000w的薄型電熱元件,其上部被覆蓋以=0.2,厚度10mm的電絕緣材料,下部覆蓋了導(dǎo)熱系數(shù)=0.1,厚度5mm的電絕緣材料,這樣構(gòu)成的直徑d=0.5m圓盤式加熱器備選放置于空氣溫度為20的環(huán)境中,已知上表面復(fù)合換熱系數(shù)=20,下表面符合換熱系數(shù)=10,薄片電熱元件的厚度及整個裝置的側(cè)面散熱量可忽略。試求出穩(wěn)態(tài)時上下表面的溫度和。四、質(zhì)量(zhling)流量為180kg/h的水在內(nèi)徑(ni jn)25mm為,管壁(un b)溫度60為的直管內(nèi)流過,求將水30從加熱50到所需要的管子長度。五、一個有兩層同心圓柱壁(璧厚可不計)制成的保
11、溫瓶,兩層壁間被抽成真空,內(nèi)壁直徑110mm,外壁直徑114mm,兩壁面黑率均為0.1,瓶高300mm,外壁溫度24,瓶內(nèi)盛有熱水,故內(nèi)壁溫度為70,忽略保溫瓶兩端部的散熱。計算:1、在上述狀態(tài)保持穩(wěn)態(tài)時的散熱量。 2、若瓶內(nèi)水溫視均勻,熱水從90冷卻到70所需最短時間。六、用一臺逆流套管式換熱器冷卻潤滑油,管內(nèi)冷卻水從16升到44,流量為30kg/s;熱油入口溫度100,出口溫度降為58,傳熱系數(shù)為k=324,有的平均比熱為=2150。求:1、油的流量。2、所傳的熱量。3、所需的傳熱面積。附錄:飽和水的熱物理性質(zhì)T()()()()()20998.24.18359.91.0067.024099
12、2.24.17463.50.6594.3160983.14.17965.90.4782.9980971.84.19567.40.3652.211999年攻讀碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試題一,簡答題(本題共40分)在計算長圓筒壁(無內(nèi)熱源)的穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱時,如果系數(shù)隨溫度線性變化,是否可仍按常物性長圓筒壁導(dǎo)熱公式計算,而式中導(dǎo)熱系數(shù)取兩表面導(dǎo)熱系數(shù)的算術(shù)平均值,為什么?試述對流換熱能量微分方程與固體導(dǎo)熱系數(shù)微分方程的異同及相互聯(lián)系。在流體外掠單管的換熱過程中,如來流溫度,來流速度及管子外表面溫度不變,在橫掠,斜掠,縱掠三種情況中,哪種情況的對流換熱系數(shù)最大?為什么?(不必寫出計算公式)管內(nèi)紊流強(qiáng)對流換熱時
13、,增大流速可增強(qiáng)傳熱,為使流速增大一倍,可采用(1)管徑不變,流量增大一倍,(2)流量不變,內(nèi)徑縮小兩種辦法。如流體物性變化不大,哪一種方法對增大對流換熱系數(shù)更有利?農(nóng)用塑料薄膜(s lio bo m)覆蓋的塑料大棚具有溫室效應(yīng)。試闡明溫室效應(yīng)的原理。二有一大平壁厚度(hud)為,導(dǎo)熱系數(shù)可作常數(shù)處理。已知左表面接受(jishu)性是熱流密度,右表面維持均勻而恒定的溫度 ,平板內(nèi)有均勻內(nèi)熱源,單位時間,單位體積的生成熱為,平板溫度分面穩(wěn)定。(1)求溫度沿空間坐標(biāo)變化的函數(shù)關(guān)系式。(2)已知=0.4m, ,=40, =520,=100,求板內(nèi)最高溫度。(本題15分)三潤滑油以114kg/h的流量
14、在管徑為12.7mm的直管內(nèi)流動,油溫從95被冷卻到65 ,管子壁面溫度為30 ,求所需的管長。(15分)附:準(zhǔn)則關(guān)聯(lián)式1. , 2. , , 潤滑油熱物理性質(zhì)t Cp kj/kg. W/m 30 886.6 1.947 0.1423 153.2 185960 868.8 2.064 0.1396 38.4 49380 857.4 2.148 0.1379 19.7 263 四有一如圖1所示的房間,天花板上裝有均勻輻射加熱器,外部絕熱,天花板維持恒定溫度40地板溫度為20四面墻中有三面為內(nèi)墻,可稱作絕熱面,剩下一面墻為外墻,表面溫度為12如所有表面均為黑體,且已知地板對天花板的角系數(shù)為,試畫出
15、穩(wěn)態(tài)時各內(nèi)表面間輻射換熱的網(wǎng)格圖,并求出輻射加熱器的所需的功率及絕熱墻內(nèi)表面的溫度。 4 mmmmmmmmmm m 33m4m天花板2地板1圖1五有一臺逆流(nli)式換熱器,用壓力Ps=Pa,溫度(wnd)Ts=140的水蒸氣來加熱冷水,飽和蒸汽(zhn q)流量G =120kg/h, 汽化潛熱r=2144kj/kg, 在換熱器的出口處,蒸汽已被冷卻成t=55的過冷水。冷卻水進(jìn)口溫度14,出口溫度68,水的比熱容均按Cp= 4.174kj/kg 計算。如蒸汽凝結(jié)段傳熱系數(shù)為180 ,水水換熱段傳熱系數(shù)為100 ,不計散熱損失,求換熱器總傳熱面積,并畫出流水溫度沿程變化示意圖。(示意圖應(yīng)正確反
16、映出每種流體溫度變化的趨勢。本題15分)2000年研究生傳熱學(xué)入學(xué)考試題一解釋下列現(xiàn)象:(本題共25分,每題5分) 1,冰箱里結(jié)霜后,耗電量增加; 2, 某廠一條架空敷設(shè)的電纜使用時發(fā)現(xiàn)絕熱層超溫,為降溫特剝?nèi)ヒ粚咏^熱材料,結(jié)果發(fā)現(xiàn)溫度更高。 3, 某辦公室由中央空調(diào)系統(tǒng)維持室內(nèi)恒溫,人們(rn men)注意到盡管冬夏兩季室內(nèi)都是20,但感覺(gnju)不同。 4, 大氣(dq)中的 CO2 含量增加,導(dǎo)致地球溫度升高。 5, 同樣是-6的 氣溫,在南京比在北京感覺要冷一些。二半徑為 圓球,其熱導(dǎo)率(導(dǎo)熱系數(shù))為單位體積發(fā)熱量為Qr,浸在溫度為tf 的 流體中,流體與球表面的對流換熱系數(shù)為h,
17、 求穩(wěn)態(tài)時,(1) 圓球內(nèi)的溫度分布,(2)當(dāng)), ,), 時,球內(nèi)的最高溫度。(本題15分)三采用測定鉑絲電阻的方法可間接測出橫掠鉑絲的空氣速度。現(xiàn)測得鉑絲直徑d=0.1mm,長10mm,電阻為0.2,通過的電流為1.2A,表面溫度為200,已知,空氣的物性參數(shù)見下表,求氣流的速度( 本題15分) 附:空氣的物性參數(shù) ) 20 2.59 21.4 0.703110 3.27 24.3 0.687200 3.93 26.0 0.680四,用一裸露的熱電偶測煙道內(nèi)的煙氣溫度,其指示值為280 已知煙道壁面溫度為250 熱電偶的表面溫度為0.9,與煙氣的對流換熱系數(shù)為100)求煙氣的實際溫度。若煙
18、氣的實際溫度為317,熱電偶的指示值為多少?(本題15分)五,一條供熱管道長500m,架空敷設(shè),管道內(nèi)徑為70mm,管內(nèi)熱水與外部空氣的總傳熱系數(shù)為1.8)流量為1000kg/h,比熱為4.168J/(kg.).若入口溫度為110 空氣溫度為5 求出口熱水溫度。(本題15分)六, 一長為H,寬為b,厚度為的鋁板水平放置(b )長度方向兩端溫度均為,底部絕熱,周圍空氣的溫度為 與鋁板的對流傳熱系數(shù)為h,設(shè)鋁板的熱導(dǎo)率為,求鋁板的溫度分布。(本題15分)2001 傳熱學(xué)簡答題1一蒸汽管道外包厚度相同的兩種隔熱材料,一種的導(dǎo)熱系數(shù)(xsh)較小,另一種的導(dǎo)熱系數(shù)較大,從減小散熱損失的角度考慮,應(yīng)該把
19、種包在外邊?為什么?2一塊表面拋光的鋁板和一塊表面刷有白漆的鋁板同時暴露(bol)于陽光之下,已知兩塊板對太陽輻射的吸收比相同,即 a 1 a 2 ,但發(fā)射率12。如果(rgu)兩塊板處于熱穩(wěn)態(tài)且忽略對流的作用,哪個表面溫度更高?為什么?3采用平板導(dǎo)熱儀測量液體的導(dǎo)熱系數(shù),通常要使熱面在上,冷面在下,為什么?如果測量氣體導(dǎo)熱系數(shù),還應(yīng)考慮哪些因素?4用鎧裝熱電偶測量鍋爐尾部煙氣的溫度,如果煙氣中所含的粉塵增加,對測量結(jié)果有何影響?為什么?5一無限大平壁一側(cè)絕熱,初始溫度t0 ,從某一時刻開始起另外一側(cè)浸入溫度為t 1 的流體中( t 0 t 1)試畫出過程開始后到達(dá)穩(wěn)態(tài)前任意三個時刻平壁內(nèi)的溫
20、度分布。6一圓球和一正方體體積相同,材料都是紫銅,初始溫度相同。如果同時放在空氣中冷卻,哪個冷卻的快些,為什么/7一逆流同心套管式換熱器,加熱介質(zhì)和被冷卻介質(zhì)都是水,且流量相同,假如水的物性不發(fā)生變化,試畫出冷水和熱水的溫度沿管長的變化曲線。水蒸氣在0.50.2m的垂直平板上凝結(jié),該平板如何放置能使傳熱效果更好些(假設(shè)液膜內(nèi)是層流流動)?二,計算題1 有一個A,B兩塊材料組成相同的復(fù)合平壁,厚度分別為50mm和20mm導(dǎo)熱系數(shù)分別為75w/(mK)和50 w/(mK)。 A材料內(nèi)部有體積發(fā)熱強(qiáng)度為的1.5106W/m3內(nèi)熱源。的左側(cè)絕熱,右側(cè)與接觸良好,B的右側(cè)被水流冷卻,水流溫度為30,與B
21、的傳熱系數(shù)為1000 w/(m2K)。求(1)穩(wěn)態(tài)條件下兩塊材料內(nèi)的溫度分布(2)兩塊材料兩側(cè)的溫度220的空氣進(jìn)入內(nèi)徑為12mm。壁溫恒為200,的直管,入口空氣的平均流速為25m/s。(1)使出口空氣溫度達(dá)到60,的管長是多少(2)如果直管改為相應(yīng)的蛇型管,出口溫度將如何變化?3.直徑200mm的圓盤電熱器1的上方有一直徑為400 mm的半球罩2,圓盤周圍的環(huán)境溫度為27,。且為真空,圓盤底部絕熱且恰好位于半球底面上,已知t1=727,t2=227,2=0.1,試畫出輻射網(wǎng)絡(luò)圖并求加熱器所需規(guī)律。4空氣加熱器的傳熱系數(shù)為40 w/(m2K),傳熱面積53m2,空氣入口處溫度2,每小時流量為
22、30噸,加熱蒸汽150,的飽和蒸汽,流出飽和水,試求空氣加熱器出口的溫度和傳熱量。東南大學(xué)2002年攻讀碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試(r xu ko sh)試卷一 名詞解釋(20%)1.接觸(jich)熱阻2.對流(duli)換熱3.換熱器4.輻射力5.傳熱系數(shù)二 簡答題、(24%)1. 為強(qiáng)化傳熱,可采取哪些具體措施?2. 簡述影響傳熱系數(shù)的因素?3. 黑體具體有什么樣的性質(zhì)?三 計算題 (每題14分)1. 一個厚度7cm的平壁,一側(cè)絕熱,另一側(cè)暴露于溫度為30的流體中,內(nèi)熱源。對流換熱表面的傳熱系數(shù)為,平壁的導(dǎo)熱系數(shù)為 。試確定平壁中的最高溫度及其位置。2. 在一次對流換熱實驗中,10的水以1.
23、6m/s的速度流入內(nèi)徑為28mm,外徑為3 mm,長為1.5 m的管子。管子外面均勻的纏繞著電阻帶作為加熱器,其外還包有絕熱層。設(shè)加熱器總功率為42.05kw,通過絕熱層的散熱損失為2%,管材的導(dǎo)熱系數(shù)為18w/(m k)試確定:管子出口處的平均溫度管子外表面的平均璧溫3.右圖表示一個半球表面3,其黑度為= 0.475,并且處于輻射平衡中。被半球表面覆蓋的圓盤的一半為灰體表面,記作表面1,其黑度為= 0.35 ,溫度= 555k,而圓盤的另一半表面即表面2為=333k的黑體。半球的直徑為0.3 ,試求:(1)畫出該系統(tǒng)(xtng)的輻射網(wǎng)絡(luò)圖:(2)計算(j sun)表面1和2之間的輻射換熱量
24、;4.室外(sh wi)橫放的一根煤氣管道,直徑d = 150 mm,表面黑度和溫度為 = 0.8, = 60 周圍環(huán)境和空氣的溫度=20 空氣處于自由運動狀態(tài)。試計算每米管長的散熱損失?東南大學(xué)2003一選擇填空1冬季室內(nèi)氣溫高于室外氣溫,如果裸露的電熱偶測量室內(nèi)空氣的溫度,則溫度計的讀數(shù)應(yīng)()(A)高于空氣實際溫度(B)等于空氣實際溫度(C)低于空氣實際溫度2空氣橫向掠過等溫圓柱,從圓柱前駐點開始后熱邊界層厚度在不斷增加,如果較小,流動保持層流,則()(A)局部對流換熱系數(shù)逐漸減小(B)局部對流換熱系數(shù)保持不變(C)局部對流換熱系數(shù)可能減小,也可能增大3將初始溫度為t0的小銅球放入溫度t的
25、水槽中,如果用集總參數(shù)發(fā)來分析,則經(jīng)過時,銅球的溫度為()(A)t (t0+ t )/2(B)t= 0.628 t+0.368 t0(C) t=0.368 t+0632 t04飽和水蒸氣在水平圓管外側(cè)凝結(jié) ld圓管的壁溫恒定,以下方案可以增加單位時間凝結(jié)水量(A)將圓管垂直放置(B)將圓管水平放置(C)在圓管外加裝低肋管5在室內(nèi)一根未保溫的鋼管內(nèi)通入100的飽和水蒸氣,用來加熱室內(nèi)的空氣,如果需要增加傳熱量,則可通過下方法實現(xiàn)。(A)在管內(nèi)安裝肋片(B)降低管道厚度(C)在管外安裝肋片6根據(jù)蘭貝特定律,黑體的定向輻射強(qiáng)度在各個方向上是相同的,這表明()(A)穿過微元黑體表面正上方的單位面積上的
26、輻射能與側(cè)上方單位面積上的輻射能(B)穿過微元黑體表面正上方的半球面上單位面積的輻射能最大(C)穿過微元黑體表面正上方的半球面上單位面積的輻射能最小7一根放在空氣中的電纜,其電阻為r,通過電流強(qiáng)度I為的電流,如果減小絕緣材料的厚度。則()(A)電纜(dinln)的表面溫度升高(B)電纜(dinln)表面的溫度降低(C)電纜表面的溫度可能升高(shn o),也可能降低8在 套管式換熱器用熱水來加熱冷水,兩個流體的溫度變化曲線()(A)a正確 b錯誤(B)a正確 b錯誤(C)a,b都可能正確對圖2二維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題,右邊界是恒定熱邊界條件,熱流密度為qw,如果采用有限差分法求解,x=y()是正確的(
27、A)t1+t2+t3-3t+qwx/=0(B)t1+2t2+t3-4t4+ qw Y/=0(C) )t1+2t2+t3-4t4+qwx/=010蒸汽管道外包厚度相同的兩種隔熱材料,一種的導(dǎo)熱系數(shù)較小,另一種的導(dǎo)熱系數(shù)較大,如果包敷的厚度相同,以下說法()是正確的(A)為減小傳熱量,導(dǎo)熱系數(shù)較小的材料應(yīng)包在內(nèi)層(B)為減小傳熱量,導(dǎo)熱系數(shù)較大的材料應(yīng)包在內(nèi)層(C)如何包敷對傳熱量無影響簡答題空氣分別與寬度為2H,高度為H的豎直平壁和寬度H 高度為2H豎直平壁進(jìn)行自然對流換熱,試比較兩種情況下對流換熱量的大小夏天在室外穿白色的衣服比穿黑色的衣服涼爽,在室內(nèi)是否有相同的感覺,為什么?兩根不同管徑的蒸
28、汽管道,外邊都覆有一層厚度相同,材料相同的熱絕緣層。如果管子表面以及熱絕緣層的外表面溫度相同,試問:兩管每米的熱損失相同嗎?若不同,哪個大?試證明之在進(jìn)行管內(nèi)強(qiáng)迫對流換熱實驗研究時,需測量哪些量,如何測,實驗結(jié)果如何整理?簡述Bi和Nu的同異,并說明兩者在傳熱學(xué)中的作用。三計算題1厚度為的大平板,通過電流時發(fā)熱率為3104w/m3 ,板的一個表面絕熱,另一個表面暴露在25,的空氣中,若空氣與平板間的換熱系數(shù)為3w/(mK),試(1)寫出該問題的微分方程及定解條件(2)求平板內(nèi)溫度分布表達(dá)式 (3)求平板的最高溫度2直徑為0.13mm的導(dǎo)線暴露在30的空氣流中,氣流速度為230m/S,導(dǎo)線長12
29、5mm,并用電加熱試求導(dǎo)線表面溫度為170所需的電功率3一直徑為200mm的圓盤電熱器1的上方有一直徑為400 mm的半球罩2.它們被紡織在溫度為27的大房間中,(房間氣體試為透熱氣體),盤底部和側(cè)面均絕熱,已知t1=727,t2=227,1=0.9,2=0.1,試畫出輻射網(wǎng)絡(luò)圖并求加熱器和半球罩之間的輻射換熱量計算(j sun)加熱器的功率4有一臺逆流(nli)套管式換熱器,用100的熱油將25的水加熱(ji r)到50,而熱油被冷卻到65,換熱器的傳熱系數(shù)340w/(m2K),如油的比熱容為1950J/(KgK),質(zhì)量流量為0.4kg/S,水的比熱容求換熱器的換熱面積,使用一段時間后,油使
30、傳熱面產(chǎn)生一層污垢,使油的出口溫度只能降到80,求污垢系數(shù)Rr(m2.K/W)2004年攻讀碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試卷一 選擇填空(共30分,每小題3分。答錯一題扣四分,不答扣三分,本題不得負(fù)分)1.將初始溫度為的小銅球放入溫度為的水槽中,如果用集總參數(shù)法來分析,則在經(jīng)過的時間等于時間常數(shù)時,銅球的溫度為()A. t = (+) / 2B t = 0.632 + 0.368 C t = 0.368 + 0.632 2.物體被加熱時,其第三類邊界條件可表示為()A = h (-)B = h (-)C = h(-)3.冬天室內(nèi)氣溫高與室外氣溫,如果用裸露的熱點偶測量室內(nèi)空氣的溫度,則溫度計的讀數(shù)應(yīng)
31、()A 高與空氣實際的溫度B 等于空氣實際的溫度C 低于空氣實際的溫度4.空氣橫向掠過(l u)等溫圓柱體,從圓柱前駐點開始向后熱邊界層厚度在不斷增加,如果較小,流動保持(boch)層流,則()A 局部(jb)對流換熱系數(shù)逐漸減少B 局部對流換熱系數(shù)保持不變C 局部對流換熱系數(shù)可能減少,也可能增加5.不凝結(jié)氣體的存在,將()A 削弱凝結(jié)換熱B 削弱沸騰換熱C 削弱強(qiáng)制對流換熱6.一根未保溫的鋼管內(nèi)通入100的飽和水蒸氣,用來加熱室內(nèi)的空氣,如果需要增加傳熱量,則可以通過()方法來實現(xiàn)。A 在管內(nèi)安裝肋片B 降低管道的厚度C 在管外安裝肋片7. 二氧化碳和水蒸氣只對某些特定波長下的熱輻射才有明顯
32、的吸收作用。因此,對于(),可以忽略吸收。A 低溫輻射源B 太陽輻射C 紅外輻射8. 一根放在空氣中的電纜,其電阻為R,通過強(qiáng)度為I的電流,外面有一層絕緣材料。如果減小絕緣材料的厚度,則()A 電纜的表面溫度會升高B 電纜的表面溫度會降低C 電纜的表面溫度可能升高也可能降低9. 在高溫蒸汽管道外包敷兩種不同的保溫材料,一種導(dǎo)熱系數(shù)較小,另外一種導(dǎo)熱系數(shù)稍大,如果包敷的厚度相同,以下說法()是正確的。A 為減少傳熱量,導(dǎo)熱材料較小的材料應(yīng)包在內(nèi)層B 為減少傳熱量,導(dǎo)熱材料稍大的材料應(yīng)包在內(nèi)層C 如何包敷材料對傳熱量沒有影響10.下面表述中正確的是()A 對漫射表面,光譜吸收比等于光譜發(fā)射率B 吸
33、收比等于發(fā)射率C 定向輻射強(qiáng)度與空間方向無關(guān)二 模型與理論分析(共18分,每題6分)1. 試畫出20 的空氣(kngq)橫掠60 的平板時,速度(sd)邊界層及局部換熱系數(shù)沿板長的變化曲線,并簡要說明。2. 將一個單位(dnwi)體積發(fā)熱量為,初始溫度為,直徑為 d的純銅小球,突然放入溫度恒為的空氣中進(jìn)行自然冷卻。試寫出小球溫度隨時間變化規(guī)律的微分方程。3. 一加熱器中用過熱蒸汽來加熱給水。過熱蒸汽在加熱器中先被冷卻到飽和溫度,再凝結(jié)成水,最后被冷卻成過冷水。設(shè)冷,熱流體的總流向為逆流,熱流體單相介質(zhì)部分的 試畫出冷,熱流體的溫度變化曲線。三 簡答題(共32分,每題8分)1.室內(nèi)采暖器為何一般
34、采取橫置(寬度大于高度)?試用傳熱學(xué)原理說明。2.何為 “溫室效應(yīng)“?并舉例說明其原因。3.什么叫不穩(wěn)定導(dǎo)熱分析的“集總參數(shù)法“?該方法在分析不穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱時有何優(yōu)點?4.什么叫“臨界絕熱直徑“?寫出其表達(dá)式?四,計算題(70分)1(20分)平板的厚度為,兩表面溫度分別為和,且。平板材料的導(dǎo)熱系數(shù)是溫度的函數(shù),即。試:寫出該問題的微分方程及定解條件;求平板內(nèi)溫度分布表達(dá)式;求熱流密度的表達(dá)式;畫出平板內(nèi)溫度分布的示意圖。2.(20分)一圓柱體外徑為80mm,長為1.82m,黑度(發(fā)射率)為0.9,表面溫度保持93 ,放置于溫度為27 的大氣中。試確定該圓柱水平放置和豎直放置時的散熱損失。3.(15
35、分)三個無限大的平板平行放置(如圖所示)。平板1的溫度1200k,平板3的溫度為60k且=0.2,=0.5,=0.8。若平板2不從外部接受任何熱量,試求:(1)畫出該系統(tǒng)的輻射網(wǎng)絡(luò)圖; (2)計算網(wǎng)絡(luò)圖中各熱阻的數(shù)值;(3)計算平板2的溫度。 1234(15分)在換熱器中,油側(cè)從300 冷卻(lngqu)到200 ,而石油(shyu)從25 被加熱(ji r)到175。如換熱器設(shè)計成(1)順流式;(2)逆流式,并假設(shè)兩種情況的傳熱系數(shù)和所傳遞的熱量完全一樣,試求:(1)畫出兩種情況下?lián)Q熱器中溫度分布的示意圖;(2)確定兩種情況下?lián)Q熱器的對數(shù)平均溫差;(3)比較兩種情況下?lián)Q熱器的經(jīng)濟(jì)性。2005
36、年研究生入學(xué)考試傳熱學(xué)試卷一選擇填空(共30分,每小題3分。答錯一題扣四分,不答扣三分,本題不得負(fù)分)1.為了保證集總參數(shù)法分析的結(jié)果更接近實際,Bi應(yīng)()A.越大越好 B.越小越好 C.適中為好2.物體被加熱,其第三類邊界條件可表示為()3.夏季室內(nèi)氣溫低于室外氣溫,如果用裸漏的熱電偶測量室內(nèi)空氣的溫度,則溫度計的讀數(shù)應(yīng)()A.高于空氣的實際溫度 B. 等于空氣的實際溫度C. 低于空氣(kngq)的實際溫度 QUOTE ()() 4.空氣(kngq)縱掠等溫平板時,從平板前緣點向后熱邊界層厚度在不斷增加,如果Re較小,流動保持層流,則()A.局部(jb)對流換熱系數(shù)hx逐漸減小B. 局部對流
37、換熱系數(shù)hx保持不變C. 局部對流換熱系數(shù)hx可能減小,也可能增加5.當(dāng)溫度為tf、Pr1的流體縱掠溫度為tw(twtf)的平板時,會在平板表面形成流動邊界層和熱邊界層,此時熱邊界層的厚度()流動邊界層的厚度。A.大于 B.小于 C.等于6.對于蒸汽空氣加熱器而言,若要提高其傳熱量可采用()方法來實現(xiàn)。A.在空氣側(cè)加裝肋片B.在蒸氣側(cè)加裝肋片C.增加蒸汽側(cè)的換熱系數(shù)7.二氧化碳和水蒸氣只對某些特定波長下的熱輻射才有明顯的吸收作用,因此,對于(),可以忽略其吸收作用。A.低溫輻射源 B.太陽輻射 C.紅外輻射8.一根放在空氣中的電纜,其電阻是R,通過強(qiáng)度是I的電流,外面有一層絕緣材料。如果減小絕
38、緣材料的厚度,則()A.電纜的表面溫度會升高 B. 電纜的表面溫度會降低C. 電纜的表面溫度可能升高也可能降低9.在當(dāng)蒸汽中含有不凝結(jié)氣體時,對流換熱系數(shù)將會()A.變大 B.變小 C.可能變大,也可能變小10.下面表述正確的是()A.對漫射表面,光譜吸收比等于光譜發(fā)射率B.吸收比等于發(fā)射率 C.定向輻射強(qiáng)度與空間方向無關(guān)二 模型與理論分析(共18分,每題6分)對于右圖中有均勻內(nèi)熱源的二位穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題,右邊界為恒定熱流邊界條件,其熱流密度為qw,如果采用有限差分法求解,則在x=y的條件下,寫出邊界節(jié)點4的節(jié)點方程。當(dāng)20的空氣與50的墻壁接觸時會產(chǎn)生自然對流換熱,試畫出熱邊界層、速度邊界層、局
39、部對流換熱系數(shù)隨高度方向的變化曲線。右圖表示一組合平板,平板左側(cè)為真空,右側(cè)為已知溫度Tf和表面換熱系數(shù)為h的流體,板的導(dǎo)熱系數(shù)和厚度分別為a、b、a和b,并都為已知;左表面從沒有示出的一紅外熱源吸收輻射能,已知其凈值為qo(瓦每平方米)。當(dāng)處于穩(wěn)態(tài)時,試寫出以已知量表示的左表面溫度表達(dá)式。三 簡答題(共32分,每題8分)空氣分別與寬度為2H高度為H 的堅壁和寬度為H高度為2H的堅壁進(jìn)行自然對流換熱,是比較兩種情況下對流換熱量的大小。冬季利用太陽能溫室可以種植蔬菜,試用輻射理論來闡述這種效應(yīng)。什么叫接觸熱阻?是闡述其產(chǎn)生的原因及影響因素。何謂“臨界絕熱直徑”?寫出其表達(dá)式并簡述在何種情況下考慮
40、之。四,計算題(70分)1.(20分)一無限長圓管的內(nèi)半徑為r1,該處的溫度為Tw1;外半徑為r2,該處的溫度為Tw2。導(dǎo)熱(dor)系數(shù)為=o(1+bT),試中,o、b均為已知的常數(shù)(chngsh),且無內(nèi)熱源。試求:(1)寫出該問題(wnt)的微分方程及定解條件;(2)求以r的函數(shù)表示的溫度分布表達(dá)式;(3)求每米管長的導(dǎo)熱量;(4)畫出平板內(nèi)溫度分布的示意圖。2.(15分)在直徑為76mm、長為6m的管子中,流量為120kg/h的空氣必須從25加熱到55。為達(dá)到此目的,試求管壁所應(yīng)該保持的溫度。3.(15分)有一個半球形容器r=1m,底部的圓面積上有溫度為200、1=0.8的表面1和溫度
41、為40、2=0.4的表面2,它們各占底部圓面積之半。容器壁面3是絕熱的。試求(1)畫出該系統(tǒng)的輻射網(wǎng)絡(luò)圖;(2)計算表面1、2間的輻射換熱量;(3)計算容器壁面3的溫度。4.(20分)一蒸汽空氣加熱器,要求將空氣由15加熱到50,空氣的流量為5Nm3 /s,=1.293kg/ Nm3;加熱蒸汽為壓力0.2MPa、溫度為140的過熱蒸汽,該狀態(tài)的焓值為h=2749KJ/Kg,凝結(jié)水為飽和狀態(tài)。已知加熱器的傳熱系數(shù)為k=75W/(k),試求(1)畫出改加熱器的溫度分布曲線;(2)所需的蒸汽流量;(3)加熱器的面積。07年東南大學(xué)碩士研究生招生考試試卷名詞解釋速度邊界層傅立葉數(shù)換熱器單元(dnyun)數(shù)貝蘭特定律(dngl)肋片效率(xio l)模型120空氣與60豎直墻壁發(fā)生自然對流時,畫出其速度邊界層厚度、換熱系數(shù)沿高度方向變化的示意圖。2第三類邊界條件與換熱微分方程的異同。3雙層玻璃窗減小傳熱的主要方法。4影響沸騰換熱的主要因素。三、問答1什么叫臨界絕緣直徑。并分析一個直徑100mm的管道,外包保溫層,問此直徑是否大于臨界絕緣直徑(具體數(shù)據(jù)忘記)2單位發(fā)熱為的非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱物體,試列出其中心節(jié)點(m,n)點的顯式差分格式迭代方程,并指出收斂條件。3同心圓兩輻射面之輻射熱阻。四、計算1一個平壁,厚400mm,一側(cè)溫度40,另一側(cè)80,中間溫度60,截面積1,傳熱量1
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